Qué es la sustancia negra y dónde se encuentra
La sustancia negra es una zona del cerebro que
contiene las neuronas que producen el neurotransmisor llamado dopamina. Se trata de una estructura del cerebro se encuentra
en el cerebro medio que juega un papel importante en la recompensa, la adicción
y también el movimiento. La sustancia negra aparece más oscura que las áreas
vecinas debido a los altos niveles de neuromelanina, que es una de las neuronas
dopaminérgicas.
Qué
son los Ganglios Basales
La sustancia negra es parte de los ganglios
basales, también llamados núcleos basales, son un grupo de núcleos en el
centro del cerebro y justo encima del tálamo, que se
dividen en el cuerpo estriado (que a su vez se divide en núcleo caudado,
putamen), el globo pálido, el núcleo Accumbens, el núcleo subtalámico y la
sustancia roja.
Los seres humanos tenemos dos partes de sustancia
negra, una a cada lado de la línea media. Se trata de dos partes muy diferentes
en cuanto a conexiones y funciones: la pars compacta y pars reticulata.
·
La pars compacta sirve principalmente como entrada al circuito de
los ganglios basales, suministrando dopamina al cuerpo estriado.
·
La pars reticulata, por otro lado, sirve principalmente como una salida,
transmitiendo señales desde el ganglio basal a numerosas otras estructuras
cerebrales.
Función
de la sustancia negra
La sustancia negra juega un papel importante en la
función cerebral, en particular, en el movimiento de los ojos, el control
motor, la búsqueda de recompensa, el aprendizaje y la adicción. Muchos
de los efectos de la sustancia negra están mediados a través del cuerpo
estriado. La entrada dopaminérgica dela sustancia negra al cuerpo estriado a
través de la vía nigroestriatal está íntimamente ligada a la función del cuerpo
estriado.
Las neuronas de la sustancia negra son fundamentales
para los procesos de los lóbulos frontales,
que a su vez son importantes para la atención y la función ejecutiva. La
enfermedad de Parkinson es un trastorno que se caracteriza por la muerte
progresiva de las neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra en la pars
compacta, y que conduce a trastornos motores y cognitivos.
Modificación
química de la sustancia negra
La manipulación química y la modificación de la
sustancia negra es importante en los campos de la neurofarmacología y
toxicología. Varios compuestos tales como levodopa y MPTP (explicadas más
abajo) se utilizan en el tratamiento y estudio de la enfermedad de Parkinson.
Pars
reticulata
La pars reticulata tiene un gran parecido estructural
y funcional con la parte interna del globo pálido. Los dos a veces se
consideran partes de la misma estructura, separadas por la sustancia blanca de
la cápsula interna. La pars reticulata de la sustancia negra es un importante centro
de procesamiento en los ganglios basales. Las neuronas GABAérgicas que se
encuentran en la pars reticulata, transmiten las señales procesadas finales de
los ganglios basales en el tálamo y el
colículo superior. Además, la pars reticulata también inhibe la actividad
dopaminérgica en la pars compacta a través de los axones colaterales, aunque la
organización funcional de estas conexiones no está claro.
Pars
compacta
La función más importante de los pars compacta es de
control motor, aunque el papel de la
sustancia negra en el control motor es indirecta. Sin embargo, la falta de
neuronas pars compacta tiene una gran influencia en el movimiento, como se
evidencia por los síntomas de Parkinson. El papel de motor de la pars compacta
puede implicar el control de la motricidad fina, como ha sido confirmado en
modelos animales con lesiones en esa región.
Los pars compacta se encuentra involucrada en las respuestas aprendidas por
estímulos. En los primates, la actividad de la neurona
dopaminérgica aumenta en la vía nigroestriatal cuando se presenta un nuevo
estímulo. Y esta actividad disminuye con la repetición del estímulo.
La presentación de un estímulo para un comportamiento
significativo (como ocurre en el condicionamiento clásico,
donde se ofrece una recompensa) activa las neuronas dopaminérgicas, algo que se
ha utilizado para explicar la adicción de drogas. La pars compacta también es
importante en el aprendizaje espacial, las observaciones
sobre el entorno y la ubicación en el espacio.
Las lesiones en la pars compacta conducen a déficits
de aprendizaje en la repetición de movimientos, y algunos estudios apuntan a su
participación en un sistema de memoria dependiente del núcleo estriado dorsal,
basado en un tipo de respuesta que funciona relativamente independiente del hipocampo, que se
cree que ayuda en la memoria espacial y las funciones episódicas de la memoria.
Los pars compacta también juega un papel en el
procesamiento temporal y se activa durante la reproducción tiempo. Las
lesiones en los pars compacta conducen a déficits temporales. Se sospecha que
la pars compacta ayuda a regular el ciclo de sueño-vigilia,
lo cual se relaciona con trastornos de insomnio y trastornos del sueño REM, que
son reportados por los pacientes con enfermedad de Parkinson.
Anfetamina
y aminas
Los estudios han demostrado que, en ciertas regiones
del cerebro, las anfetaminas y
algunas aminas pueden aumentar las
concentraciones de dopamina en la hendidura sináptica,
lo que hace aumentar la respuesta de la neurona postsináptica.
La estructura de la anfetamina es similar a la
dopamina y las aminas; como consecuencia, pueden
entrar en la neurona presináptica e inducir la de salida de la dopamina.
La
Levodopa
La sustancia negra es el objetivo terapéutico para el
tratamiento de la enfermedad de Parkinson. La Levodopa (comúnmente conocido
como L-DOPA), el precursor de la dopamina, es el
medicamento más comúnmente prescrito para la enfermedad de Parkinson.
Este tipo de medicamento es especialmente eficaz en el
tratamiento de pacientes en las primeras etapas de Parkinson, aunque no pierde
su eficacia con el tiempo. La Levodopa puede cruzar la barrera de sangre en el
cerebro y aumenta los niveles de dopamina en la sustancia negra,
aliviando así los síntomas de la enfermedad de Parkinson. El inconveniente
del tratamiento con Levodopa es que trata los síntomas del Párkinson (niveles
bajos de dopamina), en lugar de la causa (la muerte de las neuronas
dopaminérgicas en la sustancia negra).
MPTP
La MPTP, es una
neurotoxina específica para las células dopaminérgicas en el cerebro,
específicamente de la sustancia negra. La MPTP se deswcurió en 1982, cuando los
consumidores de heroína en
California mostraron síntomas similares al Parkinson después de usar la droga
contaminada con MPTP. Los pacientes, que presentaban rigidez e inmovilidad casi
completa, pero respondieron bien al tratamiento con Levodopa. De todas formas
no se lograron remitir todos los síntomas similares al Parkinson, lo que
sugiere que provocaba la muerte irreversible de las neuronas dopaminérgicas.
Poco después, la MPTP fue
probada en animales para observar su implicación en la enfermedad de Parkinson
(con éxito).al parecer la MPTP inducida acinesia, rigidez y temblor en
primates, y se encontró que su neurotoxicidad es específica para la sustancia
negra en la pars compacta. En otros animales, tales como roedores, la inducción
de Parkinson por MPTP es incompleta o requiere dosis mucho más altas y
frecuentes que en los primates. Hoy en día, la MPTP sigue siendo la neurotoxina
conocida más importante en la degeneración nigroestriatal y el agotamiento de
la dopamina en los animales en el estudio de la enfermedad de Parkinson.Blog de Psicoactiva
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